JP7156144B2 - シート掛け装置、粉塵飛散防止装置及びシート掛け方法 - Google Patents
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Description
本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、クレーン等の運搬装置を用いなくとも効率よくシートを堆積物の山に掛けることが可能なシート掛け装置、粉塵飛散防止装置及びシート掛け方法を提供することを目的とする。
上記の構成であれば、チューブにおいて扁平形状から膨らんで繰り出された部分、すなわち、膨らみ部分が増加して伸長したときに発生する力(以下、変形力とも言う。)を利用して、シートを良好に山に掛けることが可能となる。
上記の構成であれば、チューブがシートに重ねられてシートと共にロール状に畳まれているので、チューブの変形力をシートに対して良好に作用させることができる。これにより、シートをロール状に畳まれた状態からスムーズに繰り出すことが可能となる。
上記の構成であれば、弁の開閉を通じて、チューブの膨らみ部分の状態(液体の封入状態)を容易に調整することができる。この結果、比較的簡易な構成により、膨らみ部分を保持してシートを山に掛けた状態で維持したり、膨らみ部分を元の扁平形状に戻してシートをロール状に畳むことが可能となる。
上記の構成であれば、膨らみ部分に封入された液体の排出速度を調整することができるので、比較的速い速度にて液体を排出した場合に生じ得る不具合、例えば、シートがロール状に畳む際に乱れて畳まれてしまう事態を抑えることが可能となる。
上記の構成であれば、山に掛けられたシートをロール状に畳むためにシートを山の傾斜方向に沿って下方に転がす際に、付勢力付与部材の付勢力を利用することができ、シートを良好に転がすことが可能となる。
上記の構成であれば、チューブの内部に流体を封入する際に、チューブのうち、シートのロール状部分と共にロール状に畳まれている部分への流体の流入が規制機器によって規制される。これにより、チューブの変形力によってシートを繰り出して山に掛ける期間中、チューブの変形力を良好に確保する(厳密には、チューブの変形力が得られなくなる事態を回避する)ことが可能となる。
上記の構成であれば、チューブの変形力が規制機器から連結部材を通じて軸へ伝達されることで、シートのロール状部分が山の傾斜方向に沿って押し上げられる。これにより、チューブの変形力を利用したシートの繰り出しが、より良好に行われるようになる。
上記の構成であれば、シートのロール状部分及びチューブの膨らみ部分との間において第一ローラと第二ローラがチューブを挟み込むことにより、チューブのうち、シートのロール状部分と共にロール状に畳まれている部分への流体の流入を良好に規制することができる。また、第一ローラ及び第二ローラは、回転しながら膨らみ部分に沿って膨らみ部分に対して相対移動し、その移動動作に伴って連結部材及び軸が移動する。これにより、チューブの変形力が規制機器から連結部材を通じて軸まで、より良好に伝達されるようになる。
上記の装置であれば、シートを堆積物の山に効果的に掛けることができるので、山から生じる粉塵がもたらす弊害、例えば、周辺環境の汚染や堆積物を利用した製品の歩留まりの低下等が良好に抑えられる。
上記の方法であれば、クレーン等の運搬装置を用いなくとも効率よくシートを堆積物の山に掛けることが可能である。
なお、以下に説明する実施形態は、本発明の理解を容易にするために挙げた一例にすぎず、本発明を限定するものではない。すなわち、本発明は、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、以下に説明する実施形態から変更又は改良され得る。また、当然ながら、本発明には、その等価物が含まれる。
本実施形態に係る粉塵飛散防止装置は、シート掛け装置(以下、シート掛け装置100)を用いて、堆積物の山(以下、山B)から発生する粉塵の飛散を防止する。
シート掛け装置100は、図1及び図2に示すように、シート10と、封入体としてのチューブ12と、流体供給装置としてのポンプ14と、軸16とを有する。さらに、シート掛け装置100は、調整機構としての弁18と、付勢力付与部材としてのばね20と、規制機器22と、連結部材34とを有する。
シート掛け装置100の各構成機器の詳細構成について、既出の図1及び図2、並びに図3乃至図6Bを参照しながら説明する。図3は、シート10の側端部及びチューブ12の断面を示す図である。図4は、シート10におけるチューブ12の固定箇所を示す上面図である。図5A及び図5Bは、シート10を山Bに掛ける手順を示す模式図である。図6A及び図6Bは、シート10を回収する手順を示す模式図である。なお、図5A、図5B、図6A及び図6Bについては、図示を分かり易くするため、規制機器22及び連結部材34等の図示を省略している。
シート10は、山Bからの粉塵の飛散を防止するために山Bに掛けられる帯状体であり、シート10を山Bに掛けていない時(以下、不使用時とも言う。)には、図1及び2に示すように円柱状の軸16を中心にしてロール状に畳まれている。シート10は、シート10を山Bに掛ける時(以下、使用時とも言う。)には、図5Bに示すように、シート10の長手方向が山Bの傾斜方向に沿った状態で繰り出される。シート10の長手方向とは、シート10の連続方向であり、軸16の延出方向とは直交又は略直交する方向である。
チューブ12は、シート掛け装置100において、ロール状に畳まれた状態のシート10を繰り出すものとして機能する。チューブ12は、その一端開口が閉塞しており、他端開口がポンプ14に接続された状態で設けられている。また、チューブ12は、消防用の平ホースのように不使用時には扁平形状となってロール状に畳まれている。使用時には、チューブ12の内部に流体(具体的には、水等の液体)が封入されることで、チューブ12が一端側から図3のように扁平形状から略円筒形状へと膨らんで膨らむ部分12aを形成し、チューブ12の内部へ流体が流入するほど膨らみ部分12aが増えて伸長する(繰り出される)。
なお、チューブ12の変形力を利用したシート10の展開動作については、後述する『本実施形態に係るシート掛け装置を用いたシート掛け方法』の項で詳述する。
チューブ挿通スペース10cは、その内部でチューブ12が略円筒形状となるように膨らむ(図3中の破線にて示す大きさまで膨らむ)のに十分な空間となっている。
ポンプ14は、図1に示すように、2つのチューブ12の各々の内部に流体としての水を供給する装置である。ポンプ14から吐出された水は、ポンプに接続された流路内を流れていき、当該流路は、2つのチューブ12の各々に向けて延出している。これにより、ポンプ14が起動すると、各チューブ12の内部に水が圧送される。ポンプ14は、その内部に搭載された羽根車(不図示)が正回転したときには、各チューブ12の内部に水を送り込む一方で、羽根車が逆回転したときには、各チューブ12に封入された水を吸引することが可能である。吸引された水は、図6Bに示すように、ポンプ14に取り付けられた排出ノズル14aからポンプ14の外へ排出される。
ポンプ14が供給可能な液体は、水に限定されるものではなく、油等の水以外の液体であってもよい。
弁18は、開閉自在の弁であり、図1に示すように、ポンプ14に接続された流路を介してチューブ12に取り付けられている。弁18は、チューブ12の膨らみ部分12aに封入された水を当該膨らみ部分12aの内部に保持しておくときには閉じており、膨らみ部分12aに封入された水を排出する際には開かれる。また、弁18の開度を調整することにより、水の排出速度を調整することができる。この意味で、弁18は、膨らみ部分12aに封入された水の排出速度を調整するために設けられた調整機構である。
上記の調整機構としては、弁18以外のものであってもよく、例えば、水の排出速度を調整するためにポンプ14の回転数(特に、水を吸引するために逆回転する際の回転速度)を制御するインバータであってもよい。
ばね20は、図6A及び図6Bに示すように、繰り出されて山Bに掛けられたシート10に対して、山Bの傾斜方向において下方に付勢力を付与する部材である。ばね20は、コイルバネであり、一端が軸16に固定されており、他端がシート10の基端部(シート10の長手方向においてシート末端部10dとは反対側の端部)に固定されている。本実施形態では、図1に示すように、軸16を挟んでばね20が左右一対設けられているので、シート10に対してバランスよく付勢力を付与することが可能である。
規制機器22は、シート10の繰り出しが完了するまでチューブ12の変形力が良好に確保されるように、チューブ12において水が流入できる範囲を規制するものである。規制機器22は、図2に示すように、シート10においてロール状に畳まれている部分(以下、ロール状部分10aと言う。)とチューブ12の膨らみ部分12aとの間に設けられ、チューブ12のうち、ロール状部分10aと共にロール状に畳まれている部分への水の流入を規制する。規制機器22は、チューブ12内部での水の流れを堰き止め、規制機器22よりも下流側(ロール中心側)への水の流入を規制している。
本実施形態では規制機器22が設けられているが、規制機器22が設けられていない構成であってもよく、その場合にも本発明の効果が奏される。
連結部材34は、規制機器22と軸16とを連結する部材であり、本実施形態では長尺の棒体によって構成されている。連結部材34は、長手方向一端部が規制機器22の支持体28に締結され、他端部が軸16に締結されて、軸16と支持体28とを連結している。連結部材34が規制機器22及び軸16を連結しているので、これらは、互いに一体化している。このため、膨らみ部分12aが増加して伸長したときには、第一ローラ24及び第二ローラ26が膨らみ部分12aに対して相対移動するが、このとき、第一ローラ24及び第二ローラ26を含む規制機器22、連結部材34及び軸16が一体的に膨らみ部分12aに対して相対移動することになる。
次に、本実施形態に係るシート掛け装置100を用いたシート掛け方法について、既出の図5A~図6Bを参照しながら説明する。
fx=(pπd2)/4 (1)
ここで、pは、膨らみ部分12aの内部における水圧(Pa)であり、dは、膨らみ部分12aの直径(m)である。なお、水圧p及び直径dのそれぞれの範囲は、例えば、以下の通りである。
1.0(kPa)<p<5.0(Mpa)
10(mm)<d<500(mm)
水圧p及び直径dのそれぞれが上記の範囲において好適に設定されると、シート10を押し上げるのに十分な押圧力fxが得られるようになり、直径dを30(mm)とし、水圧pを1.0(Mpa)とすると、押圧力fxが707(N)(≒72kgf)となり、シート10の面密度が0.2(kg/m2)で、長手方向の長さが20(m)で、横幅が5(m)であれば、シート10の質量が20(kg)となるため、シート10を押し上げるのに十分な押圧力fxが得られることになる。
これに対して、本実施形態では、キャスタ32を設けることで第二ローラ26を山Bから離間させることができるので、第二ローラ26の回転によって影響を受けることなく、シート10を良好に押し上げることが可能となる。
以上までに本発明のシート掛け装置及びシート掛け方法について説明してきたが、上述の実施形態は、あくまでも一例にすぎず、他の実施形態(変形例)も考えられる。
なお、図11は、第一変形例に係るシート掛け装置100xの構成を示す図であり、図11中、上述した実施形態(図1に図示のシート掛け装置100)と共通する部材については図1と同様の符号が付されている。
なお、図12は、第二変形例に係るシート掛け装置100yの構成を示す図であり、図12中、上述した実施形態(図1に図示のシート掛け装置100)と共通する部材については図1と同様の符号が付されている。
10a ロール状部分
10b 展開部分
10c チューブ挿通スペース
10d シート末端部
12 チューブ(封入体)
12a 膨らみ部分
12b チューブ末端部
14 ポンプ(流体供給装置)
14a 排出ノズル
16 軸
18 弁(調整機構)
20 ばね(付勢力付与部材)
22 規制機器
24 第一ローラ
24a ローラ回転軸
26 第二ローラ
26a ローラ回転軸
28 支持体
30 取り付けフレーム
32 キャスタ(転動体)
34 連結部材
100 シート掛け装置
100x 第一変形例に係るシート掛け装置
100y 第二変形例に係るシート装置
B 山
Claims (13)
- 堆積物の山に掛けられるシートと、
内部に流体が封入されることで膨らむ封入体と、
前記封入体の内部に前記流体を供給する流体供給装置と、を有し、
前記シートは、ロール状に畳まれており、
前記シートが畳まれた状態で前記封入体の内部に前記流体が封入されると、前記封入体の膨らみ部分が増えて伸長した際に生じる力によって、前記シートにおいてロール状に畳まれているロール状部分が前記山の傾斜方向に沿って押し上げられて前記傾斜方向に沿って転がることで、前記シートが畳まれた状態から繰り出されて前記山に掛けられることを特徴するシート掛け装置。 - 堆積物の山に掛けられるシートと、
内部に流体が封入されることで膨らむ封入体と、
前記封入体の内部に前記流体を供給する流体供給装置と、
前記山に掛けられた前記シートに対して、前記山の傾斜方向において下方に付勢力を付与する付勢力付与部材と、を有し、
前記シートが畳まれた状態で前記封入体の内部に前記流体が封入されると、前記封入体の膨らみ部分が増えて伸長した際に生じる力によって、前記シートが畳まれた状態から繰り出されて前記山に掛けられることを特徴するシート掛け装置。 - 堆積物の山に掛けられるシートと、
内部に流体が封入されることで膨らむ封入体と、
前記封入体の内部に前記流体を供給する流体供給装置と、を有し、
前記封入体は、一端が閉塞し、且つ、他端が前記流体供給装置に接続されたチューブであり、
前記チューブは、扁平形状であるときにロール状に畳まれており、
前記シートが畳まれた状態で前記チューブの内部に前記流体が封入されると、前記扁平形状から膨んだ前記チューブの膨らみ部分が増えて伸長した際に生じる力によって、前記シートが畳まれた状態から繰り出されて前記山に掛けられ、
前記シートにおいてロール状に畳まれているロール状部分と前記膨らみ部分との間には、前記チューブのうち、前記ロール状部分と共にロール状に畳まれている部分への前記流体の流入を規制する規制機器が設けられていることを特徴するシート掛け装置。 - 前記封入体は、一端が閉塞し、且つ、他端が前記流体供給装置に接続されたチューブであり、
前記チューブは、扁平形状であるときにロール状に畳まれており、
前記チューブの内部に前記流体が封入されると、前記扁平形状から膨んだ前記膨らみ部分が増えて伸長する請求項1又は2に記載のシート掛け装置。 - 前記シートは、軸を中心にしてロール状に畳まれており、
前記チューブは、前記軸の延出方向において少なくとも2か所以上に配置され、
前記延出方向の各箇所に配置された前記チューブは、前記シートに重ねられて前記シートと共に前記軸を中心にしてロール状に畳まれることを特徴とする請求項3又は4に記載のシート掛け装置。 - 前記チューブには開閉自在の弁が取り付けられており、
前記弁は、前記膨らみ部分に前記流体として封入された液体を前記膨らみ部分の内部に保持しておくときには閉じており、前記膨らみ部分に封入された前記液体を排出する際には開かれる請求項3乃至5のいずれか一項に記載のシート掛け装置。 - 前記膨らみ部分に封入された前記液体の排出速度を調整するための調整機構が設けられている請求項6に記載のシート掛け装置。
- 繰り出されて前記山に掛けられた前記シートに対して、前記山の傾斜方向において下方に付勢力を付与する付勢力付与部材を有する請求項1に記載のシート掛け装置。
- 前記シートにおいてロール状に畳まれているロール状部分と前記膨らみ部分との間には、前記チューブのうち、前記ロール状部分と共にロール状に畳まれている部分への前記流体の流入を規制する規制機器が設けられている請求項4に記載のシート掛け装置。
- 前記シートをロール状に畳む際の中心となる軸と前記規制機器とを連結する連結部材を有し、
前記規制機器は、前記膨らみ部分中、前記ロール状部分に位置する側の端部に接し、前記膨らみ部分が増えたときに前記端部にて前記膨らみ部分に押圧され、
前記膨らみ部分から前記規制機器への押圧力が前記連結部材を通じて前記軸に伝達されることにより、前記ロール状部分が前記山の傾斜方向に沿って押し上げられて前記傾斜方向に沿って転がりながら、前記シートが繰り出されて前記山に掛けられる請求項9に記載のシート掛け装置。 - 前記規制機器は、前記ロール状部分と前記膨らみ部分との間において前記チューブを挟み込む第一ローラ及び第二ローラと、前記第一ローラ及び前記第二ローラの各々のローラ回転軸を回転自在に支持する支持体と、を有し、
前記ローラ回転軸は、前記軸に沿っており、
前記連結部材は、前記軸と前記支持体とを連結し、
前記第一ローラ及び前記第二ローラは、前記ローラ回転軸を中心にして回転しながら前記膨らみ部分に沿って前記膨らみ部分に対して相対移動する請求項10に記載のシート掛け装置。 - 請求項1乃至11のいずれか一項に記載のシート掛け装置を用いて、前記山からの粉塵の飛散を防止する粉塵飛散防止装置。
- 請求項1乃至11のいずれか一項に記載のシート掛け装置を用いて、前記山に前記シートを掛けるシート掛け方法。
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